[發明專利]一種城市生態系統瓶頸因子辨識方法

無效

• 申請號: 201010297166.6
• 申請日: 2010-09-30
• 公開（公告）號: CN101964022A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 楊志峰;蘇美蓉;陳彬;胡廷蘭
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于城市生態評價與管理領域，尤其涉及城市生態系統瓶頸因子分析方法。本方法適用于基于供需平衡原理，辨識出資源環境要素中影響城市生態系統發展的關鍵限制因子，以為制定城市生態調控措施提供依據。

背景技術

盡管人類的生態意識已逐漸覺醒，盡管城市發展過程中的環境污染、生態破壞等問題所產生的惡劣影響已引起關注，盡管各種治理措施與管理方案已開始被應用，但不得不承認，隨著城市人口的激增、城市規模的迅猛擴張，各種城市生態環境問題仍然愈演愈烈，已發展成為城市社會經濟可持續發展的巨大障礙，并將危及到社會穩定和國家安全。系統探究城市生態環境問題產生的根源，辨識影響城市生態系統健康發展的關鍵限制因子，以制定相應的生態調控方案，對于實現城市可持續發展具有重要理論與現實意義。

經濟學的供需平衡原理可以為城市生態環境問題的根源分析提供借鑒。歸根到底，城市生態環境問題的產生本質上是由城市社會經濟發展的無限需求與資源環境支持系統的有限供給之間的供需失衡所導致的。當城市社會經濟發展的需求超過資源環境支持系統的供給能力，并且兩者之間的矛盾與缺口不可調和時，即將導致城市生態環境問題的爆發。如同生態學最小因子法則所描述的“各種生態因子總是綜合地起作用，但具體情況下總是由一個或少數幾個生態因子起著主導作用”那樣，城市生態環境問題主要由少數瓶頸要素的供需失衡引發，這些瓶頸要素在一定條件下阻礙和制約城市社會經濟系統發展速度和規模、主導城市發展方向。因此，識別出限制城市生態系統發展的瓶頸要素，對于掌握城市生態癥結、對癥下藥地制定城市生態調控措施具有指導意義。

現有研究中，多見通過生態承載力、生態系統服務功能、生態系統健康、可持續發展指標等開展城市生態系統現狀評價，以發現城市生態系統發展過程中存在的問題，間接識別城市生態系統發展的影響因子。經檢索，在現有專利和其他公開資料中，很少有基于對城市生態環境問題產生根源的理解，而直接開展城市生態系統瓶頸因子識別的研究。針對某個指標或目標而開展的現狀評價有助于從特定角度理解城市生態系統情狀、發現存在問題。尋求適宜的切入點，直接識別城市生態系統瓶頸因子的研究，則將為城市生態系統研究提供一種新思路以及一種快速診斷技術，能有力指導城市生態調控。

因此，建立一種直接快速的城市生態系統瓶頸因子識別方法，對于發現城市癥結、有效實施城市生態調控仍然極為必要。考慮到城市生態環境問題的紛繁復雜性，首先理性地透過現象分析問題發生的本質，基于對問題根源的理解，針對性地聚焦于資源環境支持系統，提出直接識別城市生態系統瓶頸因子的方法，必將有助于推動城市生態系統評價理論的完善以及城市生態調控實踐的進步。

發明內容

引入經濟學的供需平衡原理，分析城市發展過程中社會經濟發展與生態環境質量關系的幾種不同模式的特點，提出城市生態環境問題發生的本質是社會經濟發展的無限需求與資源環境支持系統的有限供給之間的供需失衡。當資源環境支持系統的供給不能滿足社會經濟的需求時，將會影響城市生態系統的正常發展，可能導致城市生態環境問題的爆發。

基于對城市生態環境問題之供需失衡本質的理解，從資源環境要素的供需關系入手，建立城市生態系統瓶頸因子識別方法。同時，針對不同要素提出瓶頸等級辨別標準，確定各要素瓶頸等級，從而明確生態調控的優先等級和重點調控對象。本方法的特征在于從供需平衡原理出發，通過供需關系識別城市資源環境要素中的瓶頸因子，為城市生態調控指明方向。與常見的城市生態系統評價方法相比，本方法具有以下優點：

(1)將經濟學的供需平衡原理引入到城市生態研究中，促進城市生態學與其他理論方法的交叉，有利于理論創新；

(2)從資源環境要素的供需關系探討城市生態環境問題的根源，為城市生態評價與管理提供了一種新思路；

(3)直接聚焦于資源環境要素，辨識影響城市生態系統發展的瓶頸因子，發展了一種城市生態系統的快速診斷技術，能有效服務于城市生態調控與管理，提高管理效率。

具體實施方式

(1)瓶頸因子識別

首先根據城市生態支持系統要素的不同性質及供需特征，將要素分為資源要素和環境要素。分別針對兩類要素，建立如下短缺指數來明確需求與供給之間的缺口，以表征要素對城市發展的阻礙和制約程度。